(57)【要約】      （修正有）【課題】光強度シミュレーション実施後のＣＡＤパターンデータとの比較検証で、無駄な修正を低減し、高精度で信頼性の高いフォトマスクパターンの検証方法を提供する。【解決手段】ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して光強度シミュレーションを行う光強度シミュレーション実施ステップＳ１０２と、前記光強度シミュレーション実施ステップにより算出した光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換するシミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３と、前記シミュレーション結果パターン変換ステップより出力されたシミュレーションパターンデータが所定の条件を満足しているか否かをチェックするルールチェックステップＳ１０８とを備える。【選択図】図１
2005121943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して光強度シミュレーションを行う光強度シミュレーション実施ステップと、
前記光強度シミュレーション実施ステップにより算出した光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換するシミュレーション結果パターン変換ステップと、
前記シミュレーション結果パターン変換ステップより出力されたシミュレーションパターンデータが所定の条件を満足しているか否かをチェックするルールチェックステップとを含むことを特徴とするフォトマスクパターン検証方法。
【請求項２】
前記ルールチェックステップは、前記シミュレーションパターンデータ上のパターン幅及びパターン同士の間隔が所定の条件を満足しているか否かをチェックするルールチェックステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項３】
前記光強度シミュレーション実施ステップに先立ち、
フォトマスクパターンがウェハ上に露光転写された時のフォトマスクパターンの形状を予測しＣＡＤパターンデータに変形を実施する期待値パターンデータ生成ステップを有し、
前記ルールチェックステップが、前記期待値パターンデータ生成ステップから出力された期待値パターンデータと、前記シミュレーション結果パターン変換ステップより出力されたシミュレーションパターンデータとの図形同士の排他的論理和処理を行い差分を抽出する差分抽出ステップと、
前記差分抽出ステップから出力された差分パターンデータ上のパターンの大きさが所定の値以下であるか否かをチェックする差分データルールチェックステップとを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項４】
前記ルールチェックステップは、前記光強度シミュレーション実施ステップで、着目する箇所、及び光強度シミュレーションの計算領域のフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータを抽出するＣＡＤパターンデータ抽出ステップを含み、この抽出されたＣＡＤパターンデータに対してのみルールチェックを行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項５】
ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して、第１の光強度シミュレーションの閾値で光強度シミュレーションを行う第１の光強度シミュレーション実施ステップと、
前記第１の光強度シミュレーション実施ステップにより算出した第１の光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換する第１のシミュレーション結果パターン変換ステップと、
前記ＣＡＤパターンデータに対して、第２の光強度シミュレーションの閾値で光強度シミュレーションを行う第２の光強度シミュレーション実施ステップと、
前記第２の光強度シミュレーション実施ステップにより算出した第２の光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換する第２のシミュレーション結果パターン変換ステップと、
前記第１のシミュレーション結果パターン変換ステップから出力させた第１のシミュレーションパターンデータと前記第２のシミュレーション結果パターン変換ステップから出力させた第２のシミュレーションパターンデータとの差分を抽出するシミュレーションパターンデータ差分抽出ステップと、前記シミュレーションパターンデータ差分抽出ステップから出力されたシミュレーション差分データに対して大きさが所定の値以下であるか否かをチェックするシミュレーション差分データルールチェックステップとを有する事を特徴とする請求項１に記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項６】
ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して、光強度シミュレーションの閾値を所定のステップ毎に置き換え複数回の光強度シミュレーションを行う可変閾値光強度シミュレーション実施ステップと、
前記可変閾値光強度シミュレーション実施ステップにより算出した複数回の光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換する可変閾値シミュレーション結果パターン変換ステップと、
前記可変閾値シミュレーション結果パターン変換ステップから出力されたシミュレーションパターンデータ上のパターンにおける短絡または断線の有無を検出する短絡断線検出ステップと、
前記短絡断線検出ステップで短絡断線を検出した際の光強度シミュレーションの閾値が、リソグラフィ工程での諸条件の変動により生じる可能性のある閾値であるか否か判定する閾値判定ステップを有するフォトマスクパターン検証方法。
【請求項７】
前記閾値レポートステップから出力されたシミュレーションパターンが短絡する限界の閾値（短絡閾値）及び断線する限界の閾値（断線閾値）で光強度シミュレーションモデルを作成する短絡断線閾値光強度シミュレーションモデル作成ステップを具備することを特徴とする請求項６記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項８】
前記期待値パターンデータ生成ステップと光強度シミュレーション実施ステップとの間に、
フォトマスクパターンを構成するエッジセグメントを、類似グループ毎に分類するシミュレーションポイント分類ステップと、
前記シミュレーションポイント分類ステップで分類したエッジ毎に光強度シミュレーションで用いる光強度の閾値を設定するカテゴリ別光強度シミュレーションモデル閾値設定ステップとを配置した事を特徴とする請求項３記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項９】
前記シミュレーションポイント分類ステップは、グループラインの終端部（ラインエンド）、頂点部（コーナー）、長手方向の辺（CD)、ホール部に分類する工程であることを特徴とする請求項８記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項１０】
前記ルールチェックステップが、
前記シミュレーション結果パターン変換ステップから出力されたシミュレーションパターンと、
ＣＡＤシステムから出力されたフォトマスクパターンのネットリストとを比較し前記シミュレーションパターン同士の接続が前記ネットリストと一致しているかどうかチェックする対ネットリスト比較ステップを含むことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項１１】
シミュレーション結果パターン変換ステップの後に、
シミュレーション結果パターン変換ステップから出力されたシミュレーションパターンデータを製造工程で生ずる各フォトマスクパターン同士の合わせずれの量と同じ量で移動させ配置するシミュレーションパターン移動ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項１２】
前記光強度シミュレーション実施ステップに先立ち、
レベンソン型位相シフトマスクで用いるシフターパターンデータを製造工程で生ずる各フォトマスクパターン同士の合わせずれの最大量分だけ移動させ配置するシフタパターン移動ステップを配した事を特徴とするフォトマスクパターン検証方法。
【請求項１３】
前記ＣＡＤパターンデータ抽出ステップはフォトマスクパターンを構成する複数のマスクパターン同士の配置位置および重なりについての規約に基づきＣＡＤパターンを抽出するステップを含むことを特徴とする請求項４に記載のフォトマスクパターン検証方法。
【請求項１４】
ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して光強度シミュレーションを行う光強度シミュレーション手段と、
前記光強度シミュレーション実施手段により算出した光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換するシミュレーション結果パターン変換手段と、
前記シミュレーション結果パターン変換手段より出力されたシミュレーションパターンデータが所定の条件を満足しているか否かをチェックするルールチェック手段とを含むことを特徴とするフォトマスクパターン検証装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のいずれかに記載のフォトマスクパターン検証方法による検証結果に基づき、
条件を満足していないと判断されたフォトマスクに対してのみ修正を行うようにしたことを特徴とするフォトマスクパターン補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクパターン検証方法、検証装置およびこれを用いた補正方法に係、特に半導体製造工程中の回路設計工程において、フォトリソグラフィを最適化するパターン設計を行うためのフォトマスクパターン検証方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体工程の研究開発あるいは開発試作段階において、コンピュータシミュレーション技術は、そのプロセスや製造物の特性を把握し、製造条件に対する特性の予測や評価を仮想的に実験するための技術として、現在では半導体設計に不可欠の技術として利用されている。
【０００３】
特に半導体製造技術の中で中心となる微細加工技術であるフォトリソグラフィ工程のシミュレーション技術は、理論的にも確立しており、研究開発において必要不可欠の技術となっている。
【０００４】
フォトリソグラフィのシミュレーションの中で露光工程のシミュレーションは特に「光強度シミュレーション」と称され、投影露光装置（ステッパーとも称する）を用いてフォトマスクパターン（以降マスクパターンと呼ぶ）をウェハ上に露光転写した場合の投影光学像の光強度分布を演算によって求めるものである。
【０００５】
光強度シミュレーション技術の基礎となる理論は、物理理論としてはH.Hopkins らによって確立された結像光学理論（非特許文献１、２参照）があり、コンピュータ計算モデルとしては Linおよび Yeungによるモデル等がある。また、コンピュータシミュレーションを行うソフトウェアをシミュレータとも呼ぶ。
このようなシミュレーションによって、実際にリソグラフィを行うことなしにウェハ上の露光分布が推定できるため、リソグラフィ工程の研究開発やデバイス試作において頻繁に光強度シミュレーションが利用されてきた。特に近年は要求される微細加工技術が光による加工の限界にまで達しようとしており、技術的かつコスト的にも実際に実験を行ってのデバイス開発が困難になってきており、コンピュータを利用するため低コストかつ迅速にシミュレーション結果を得ることができるシミュレーション手法はますます重要となっている。
【０００６】
また、パターン設計工程においても、従来から論理設計や回路設計等において所望の電子特性・回路特性を得るために設計シミュレーションが用いられるようになり、現在は量産工程においてもシミュレーションが不可欠のものとなっている。
【０００７】
ところで、現在、リソグラフィではよく知られたように、超微細加工技術として位相シフト法などの超解像技術や、光近接効果補正（ＯＰＣ）技術などが注目されているが、これらの技術はいずれもマスクパターンの加工が必要である。
【０００８】
しかもこの加工ルールは論理回路のデザインルールとは別のものであり、リソグラフィ工程における露光条件や現像条件などのプロセス条件として設定するものである。このことから、マスクパターンを最適化するためにはリソグラフィ工程、少なくとも露光工程を考慮した最適化手段が必要であり、そのために光強度シミュレーションを利用して露光条件に基づくパターンの最適化手段が必要となっていた。
【０００９】
しかしながら、実際のＬＳＩ回路パターンデータは非常に複雑かつ膨大であり、数十万〜数百万もの閉図形で構成されているのが通常であり、将来的には更に拡大することは確実とされる。このような膨大なデータ量を持つパターンに対して微細加工精度を最適化するために、マスクパターン全体について光強度シミュレーションを行うことは時間及びコストの点から実用上不可能であった。
【００１０】
また、一部の限られた領域に対してのみ光強度シミュレーションを行う方法も提案されているが、この方法では人手によってパターンを抽出しなければならず、量産段階での実用化は極めて困難であった。さらに、近年の微細加工の要求を満足するマスクパターンを得るためには、デザインルールに則ったパターン設計だけでは困難であった。また、取り扱うパターンデータの量的な問題から、全面的な光強度シミュレーションによる最適化を行うことも実用上困難であった。
【００１１】
このような問題を解決すべく、従来は、ＣＡＤパターンデータからシミュレーションを行うパターン部分を抽出して光強度シミュレーションを行い、そのシミュレーション結果と、抽出されたＣＡＤパターンデータとを比較検証するという方法がとられていた（特許文献１）。
【００１２】
しかしながら、ＣＡＤパターンデータ自体がリソグラフィ工程後のパターンイメージを擬似化したものであり、得ようとするパターンとは必ずしも一致せず、ウェハ上のイメージでのマスクパターンからの歪みが必ずしもデバイス特性に影響を与えるなどの致命的なエラーではない場合が多いので、マスクパターンとの正当性の比較では冗長、無駄が生じる。つまり比較検証の結果出力される差異が必ずしも半導体素子の動作や特性にダメージを与えるものではないため、全ての差異を修正する必要はなく、不要な修正も含まれることになる。
【００１３】
また、光強度シミュレーションを実施する際のシミュレーションモデルで使用する閾値は、リソグラフィ工程でのパターンイメージを解像する値から一意に決めており、この方法では、リソグラフィ工程での諸条件の変動によるパターンイメージの変動を検証することは出来ないという問題もあった。
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−１８４０６４号公報
【非特許文献１】Born，Wolf著「光学の原理II・III」(1975)、
【非特許文献２】H.Hopkins；J.Opt.Soc.Am.Vol.47,No.6 ('57),p508〜
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、光強度シミュレーション実施後のＣＡＤパターンデータとの比較検証で、無駄な修正を低減し、高精度で信頼性の高いフォトマスクパターンの検証方法を提供する事を目的とする。
【００１６】
すなわち、この方法は、問題点を絞って顕在化させることにより、演算量を少なくして、検証精度を向上させるようにしたものである。
また、リソグラフィ工程での諸条件の変動によるパターンイメージの変動の影響を検証することにより、より高精度のフォトマスクパターンの検証方法を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明では、ウェハ上のパターンイメージの正当性を検証し、そのパターンイメージのデバイスに与える影響を回避するようにしたもので、光学条件変動時、あるいはマスクのあわせずれなど、半導体製造におけるさまざまな歩留まり低下の要因のうちの着目した要因に対応して、ＣＡＤパターンデータ上ではなく、シミュレーションデータパターン上で検証を実施することにより、不必要にマージンをとりすぎず適切な検証を行うようにしている。
【００１８】
すなわち、本発明の第１では、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して光強度シミュレーションを行う光強度シミュレーション実施ステップと、前記光強度シミュレーション実施ステップにより算出した光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換するシミュレーション結果パターン変換ステップと、前記シミュレーション結果パターン変換ステップより出力されたシミュレーションパターンデータが所定の条件を満足しているか否かをチェックするルールチェックステップとを含むことを特徴とする。
【００１９】
リソグラフィにおけるマージンを含めてＣＡＤデータのパターンはマージンが多く取られており、実際は考慮する必要のない場合も多いため、本発明では、元のマスクパターンデータなど他のデータと比較するのではなく、シミュレーションパターンデータが、着目している条件を満たしているか否かをチェックするもので、エラーが低減され、検証エラーの結果不必要なマージンを設けるような状況も防ぐことが可能となる。
【００２０】
望ましくは、前記ルールチェックステップは、前記シミュレーションパターンデータ上のパターン幅及びパターン同士の間隔が所定の条件を満足しているか否かをチェックするルールチェックステップを含むことを特徴とする。
【００２１】
かかる構成によれば、シミュレーションパターンデータ上のパターン幅及びパターン同士の間隔が所定の条件を満足しているか否かをチェックすることにより、歩留まり低下の原因となる最低限の不良を検証することができる。
【００２２】
望ましくは、前記光強度シミュレーション実施ステップに先立ち、フォトマスクパターンがウェハ上に露光転写された時のフォトマスクパターンの形状を予測しＣＡＤパターンデータに変形を実施する期待値パターンデータ生成ステップを有し、前記ルールチェックステップが、前記期待値パターンデータ生成ステップから出力された期待値パターンデータと、前記シミュレーション結果パターン変換ステップより出力されたシミュレーションパターンデータとの図形同士の排他的論理和処理を行い差分を抽出する差分抽出ステップと、前記差分抽出ステップから出力された差分パターンデータ上のパターンの大きさが所定の値以下であるか否かをチェックする差分データルールチェックステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
かかる構成によれば、フォトマスクパターンがウェハ上に露光転写された時のフォトマスクパターンの形状を予測しＣＡＤパターンデータに変形を実施するようにしているため、実際に近い形で検証することができ、高精度のエラー検証が可能となる。
【００２４】
望ましくは、前記ルールチェックステップは、前記光強度シミュレーション実施ステップで実施する箇所、及び光強度シミュレーションの計算領域のフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータを抽出するＣＡＤパターンデータ抽出ステップを含むことを特徴とする。
【００２５】
かかる構成によれば、着目するものを抽出し、それだけをルールチェックステップでルールチェックするようにしているため、作業性よく信頼性の高い検証を行うことが可能となる。また高速処理が可能で、メモリも少なくてすむという効果がある。
【００２６】
また本発明の方法では、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して、第１の光強度シミュレーションの閾値で光強度シミュレーションを行う第１の光強度シミュレーション実施ステップと、前記第１の光強度シミュレーション実施ステップにより算出した第１の光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換する第１のシミュレーション結果パターン変換ステップと、前記ＣＡＤパターンデータに対して、第２の光強度シミュレーションの閾値で光強度シミュレーションを行う第２の光強度シミュレーション実施ステップと、前記第２の光強度シミュレーション実施ステップにより算出した第２の光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換する第２のシミュレーション結果パターン変換ステップと、前記第１のシミュレーション結果パターン変換ステップから出力させた第１のシミュレーションパターンデータと前記第２のシミュレーション結果パターン変換ステップから出力させた第２のシミュレーションパターンデータとの差分を抽出するシミュレーションパターンデータ差分抽出ステップと、前記シミュレーションパターンデータ差分抽出ステップから出力されたシミュレーション差分データに対して大きさが所定の値以下であるか否かをチェックするシミュレーション差分データルールチェックステップとを有する事を特徴とする。
【００２７】
かかる方法によれば、光強度シミュレーションを実施する際のシミュレーションモデルで複数の閾値を使用し、おのおのの閾値でのシミュレーション結果パターン同士の差異の大きな個所を抽出するのでリソグラフィ工程での諸条件の変動によるパターンイメージの変動の著しい個所を抽出するので、リソグラフィ工程での諸条件の変動によるパターンイメージの変動を検証することができ、より信頼性の高い検証を行うことが可能となる。
【００２８】
また、本発明の方法では、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して、光強度シミュレーションの閾値を所定のステップ毎に置き換え複数回の光強度シミュレーションを行う可変閾値光強度シミュレーション実施ステップと、前記可変閾値光強度シミュレーション実施ステップにより算出した複数回の光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換する可変閾値シミュレーション結果パターン変換ステップと、前記可変閾値シミュレーション結果パターン変換ステップから出力されたシミュレーションパターン同士が接触している箇所や、断線している箇所がないか否かを検出する短絡断線検出ステップと、前記短絡断線検出ステップで短絡断線を検出した際の光強度シミュレーションの閾値が、リソグラフィ工程での諸条件の変動により生じる可能性のある閾値か否か判定する閾値判定ステップとを有する事を特徴とする。
【００２９】
かかる方法によれば、可変閾値光強度シミュレーション実施ステップを繰り返すことにより算出した複数回の光強度シミュレーション結果に基づいて、短絡または断線の有無を検証し、短絡または断線を検出した際の光強度シミュレーションで用いた閾値がリソグラフィ工程での諸条件の変動が実際に起こりうるものであるか否かを判定できることになり、信頼性の高い検証が可能となる。
【００３０】
望ましくは、さらに前記閾値判定ステップから出力されたシミュレーションパターンが短絡する限界の閾値（短絡限界閾値）及び断線する限界の閾値（断線限界閾値）で光強度シミュレーションモデルを作成する短絡断線閾値光強度シミュレーションモデル作成ステップを具備することを特徴とする。
【００３１】
かかる方法によれば、可変閾値光強度シミュレーション実施ステップを繰り返すことにより算出した複数回の光強度シミュレーション結果に基づいて、短絡または断線の有無を検証するため、短絡または断線を検出する限界の閾値で、短絡断線閾値光強度シミュレーションモデルを作成するようにしているため、前記短絡断線閾値光強度シミュレーションモデルを用いて検証することにより、リソグラフィ工程での諸条件の変動の限界近辺でのパターンイメージの変動の影響を検証できるので、信頼性の高い検証が可能になる。
【００３２】
望ましくは、前記期待値パターンデータ生成ステップと光強度シミュレーション実施ステップとの間に、フォトマスクパターンを構成するエッジセグメントを分類するシミュレーションポイント分類ステップと、前記シミュレーションポイント分類ステップで分類したエッジ毎に光強度シミュレーションで用いる光強度の閾値を設定するカテゴリ別光強度シミュレーションモデル閾値設定ステップとを配置した事を特徴とする。
【００３３】
かかる構成によれば、エッジセグメントを分割し分類されたエッジ毎に光強度シミュレーションの光強度閾値を変えることにより、半導体製造工程でマスクパターンを変形させる時の光学条件以外の要因となるエッチング条件等によるマスクパターンのエッジ毎の変形を光強度シミュレーションの光強度閾値に置き換えてシミュレーションするので、半導体製造工程で生じるマスクパターンの変形をより忠実にシミュレーションすることが可能となる。
【００３４】
望ましくは、前記シミュレーションポイント分類ステップは、グループラインの終端部（ラインエンド）、頂点部（コーナー）、長手方向の辺（ＣＤ）、ホール部に分類する工程であることを特徴とする。
【００３５】
望ましくは、前記ルールチェックステップを、前記シミュレーション結果パターン変換ステップから出力されたシミュレーションパターンと、ＣＡＤシステムから出力されたフォトマスクパターンのネットリストとを比較し前記シミュレーションパターン同士の接続が前記ネットリストと一致しているか否かチェックする対ネットリスト比較ステップを含むようにしたことを特徴とする。
【００３６】
かかる方法によれば、シミュレーションパターンデータに対してネットリスト上の接続情報を考慮した検証を行うことが可能となるため、より高精度の検証が可能となる。
【００３７】
望ましくは、シミュレーション結果パターン変換ステップの後に、シミュレーション結果パターン変換ステップから出力されたシミュレーションパターンデータを製造工程で生ずる各フォトマスクパターン同士の合わせずれの量と同じ量で移動させ配置するシミュレーションパターン移動ステップを含むようにしたことを特徴とする。
【００３８】
かかる構成によれば、各フォトマスクパターン同士の合わせずれを考慮した検証が容易に可能となり、より信頼性の高い検証を行うことが可能となる。
【００３９】
望ましくは、前記光強度シミュレーション実施ステップに先立ち、レベンソン型位相シフトマスクで用いるシフターパターンデータを製造工程で生ずる各フォトマスクパターン同士の合わせずれの最大量分だけ移動させて配置するシフタパターン移動ステップを含むことを特徴とする。
【００４０】
かかる構成によれば、各フォトマスクパターン同士の合わせずれを考慮した検証が容易に可能となり、より信頼性の高い検証を行うことが可能となる。
【００４１】
望ましくは、前記ＣＡＤパターンデータ抽出ステップはフォトマスクパターンを構成する複数のマスクパターン同士の配置位置、重なり等の規約に基づきＣＡＤパターンを抽出するステップを含むことを特徴とする。
【００４２】
かかる構成によれば、より信頼性の高いパターン抽出を行うことが可能となる。
【００４３】
本発明のフォトマスクパターン検証装置では、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して光強度シミュレーションを行う光強度シミュレーション手段と、前記光強度シミュレーション実施手段により算出した光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換するシミュレーション結果パターン変換手段と、前記シミュレーション結果パターン変換手段より出力されたシミュレーションパターンデータが所定の条件を満足しているか否かをチェックするルールチェック手段とを含むことを特徴とする。
【００４４】
かかる構成によれば、元のマスクパターンデータなど他のデータと比較するのではなく、シミュレーションパターンデータが、着目している条件を満たしているか否かをチェックするように構成されているため、エラーが低減され、的確な検証結果を得ることができる。これにより、検証エラーの結果不必要なマージンを設けるような状況も防ぐことが可能となる。
【００４５】
本発明の方法では、上記フォトマスクパターン検証方法による検証結果に基づき、条件を満足していないと判断されたフォトマスクに対してのみ修正を行うようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４６】
以上説明してきたように、本発明では、差分データルールチェックステップにより出力されるフォトマスクパターンの検証結果では、光強度シミュレーションの正当性の比較対象を、リソグラフィ工程後に形成すべきイメージパターンとするので、正当性の比較検証における擬似エラーが発生し難いフォトマスクパターン検証方法を実現することが可能となる。
【００４７】
さらにリソグラフィ工程後のイメージパタ―ンにより近い形状のパターンデータを用い、加えて各マスクのアライメントずれをＣＡＤデータを用いて再現し、デザインルールチェック、及びネットリスト比較チェックを行うので、全自動化が可能で、高速処理が可能となり、従来に比べよりウェハ上のマスクパターンでのチェックに近い、正確なフォトマスクパターンの検証方法を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法を示すフローチャート図である。
【００５０】
図２〜１２は本発明の第１の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法の説明図である。
この方法では、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して光強度シミュレーションを行い、これにより算出した光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換し、このシミュレーション結果パターン変換により出力されたシミュレーションパターンデータがあらかじめ決定された所定の条件を満足しているか否かをチェックするルールチェックステップとを含むことを特徴とする。
【００５１】
そしてここでは、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して光強度シミュレーションを行う光強度シミュレーション手段と、前記光強度シミュレーション実施手段により算出した光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータに変換するシミュレーション結果パターン変換手段と、前記シミュレーション結果パターン変換手段より出力されたシミュレーションパターンデータが所定の条件を満足しているか否かをチェックするルールチェック手段とを含むパターン検証装置を用いてフォトマスクパターンの検証を行う。
【００５２】
ここでは、図１に示すように、まずＣＡＤパターンデータ抽出ステップＳ１００において、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対し光強度シミュレーションを実施する箇所及び、光強度シミュレーションを実施する際の計算領域に含まれるＣＡＤパターンデータを抽出する。
【００５３】
ついで、期待値パターンデータ生成ステップＳ１０１において、フォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータのリソグラフィ工程後のイメージパターンに近いパターンデータ或いは、ＣＡＤパターンデータがリソグラフィ工程後のイメージパターンとなったときに生じるパターンの歪みのうち、半導体デバイスの特性変化の与える影響を許容値以内に収めるために許容される最大の歪みをパターンデータとして生成する。
【００５４】
そして、光強度シミュレーション実施ステップＳ１０２において、ＣＡＤパターンデータ抽出ステップＳ１００から出力されたＣＡＤパターンデータに対して、リソグラフィ工程で用いる光学条件に応じたシミュレーションモデルを用いて光強度シミュレーションを実施する。
【００５５】
さらに、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３において、光強度シミュレーション実施ステップＳ１０２より出力された光強度シミュレーション結果を、ＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換しシミュレーション結果パターンデータを出力する。
【００５６】
この後、差分抽出ステップＳ１０４において、期待値パターンデータ生成ステップＳ１０１から出力した期待値パターンデータとシミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３から出力したシミュレーション結果パターンデータとの重なりを持たないパターンの領域や、期待値パターンデータからはみ出したシミュレーション結果パターンデータを差分パターンデータとして出力する。
【００５７】
さらに、差分データルールチェックステップＳ１０５において、差分抽出ステップより出力された差分パターンデータに対して所定の大きさ以上のパターンデータをデザインルールチェック等と同様の方法で算出し出力する。
【００５８】
この後、シミュレーションパターン移動ステップでＳ１０６において、シミュレーション結果パターンデータを製造工程で生ずる各フォトマスクパターン同士の合わせずれ(以下、アライメントずれ)量と同じ値で、縦、横、斜めの８方向に移動させた移動データを生成する。
【００５９】
そして、移動データ合成ステップＳ１０７でシミュレーションパターン移動ステップＳ１０６から出力した拡散パターン、ゲートパターン、配線パターン、コンタクトパターン等の移動データ同士を重ね合わせて合成し、ＣＡＤシステムより出力されたＣＡＤパターンデータと同様の形式で、シミュレーションパターン合成データとして出力する。
【００６０】
さらに、シミュレーションパターンデザインルールチェックステップＳ１０８において、移動データ合成ステップより出力されたシミュレーションパターン合成データに対して、各パターンデータ同士の間隔や重なり等をチェックし出力する。
【００６１】
この後、シミュレーションパターン対ネットリスト比較ステップＳ１０９において、移動データ合成ステップより出力されたシミュレーションパターン合成データと、ＣＡＤシステムより出力されたＣＡＤパターンデータのネットリストを比較し、半導体デバイスの構成や、デバイス間の接続のチェックを行う。
【００６２】
次に、以上の構成における本発明の第１の実施の形態の動作を説明する。
最初に図２に示すように、ＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂをＣＡＤパターン抽出ステップＳ１００に入力する。ＣＡＤパターン抽出ステップＳ１００ではＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂに対しパターンの幅やパターン同士の間隔等をパターンの端点、頂点、長い辺等毎に分類し、所定の分類に属する線分を抽出する。すなわち、このＣＡＤパターンデータ抽出ステップＳ１００では、図２に示すように、ＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂなどが抽出される。これは半導体のフォトマスクパターンの一部を抜き出したＣＡＤパターンデータである。これらのパターンは、ＣＡＤシステムにおいて半導体のレイアウトパターンとして設計されたデータであり、半導体素子を構成する拡散マスクや、ゲートマスク、配線層マスク、配線層のパターン同士を接続するコンタクトマスク等により構成されている。
【００６３】
そして、図３に示すように、ＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂではパターンの端点に位置する線分Ｐ１−Ｐ２及び、線分Ｐ１−Ｐ２に対する間隔Ｄ１を有する線分Ｐ５−Ｐ６を抽出する。このＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂは、図３に示すように頂点Ｐ１〜Ｐ４を具備しており、線分Ｐ１−Ｐ２を線分Ｐ３−Ｐ４に対して投影した時の線分の端点Ｐ５、Ｐ６が抽出されている。
【００６４】
そしてこの間隔Ｄ１の領域の近傍を切り出し、図４に示すように線分Ｐ１−Ｐ２及びＰ５−Ｐ６をＤ２の値で膨らせて領域Ａ１を生成し、領域Ａ１に含まれるＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂである、１４ａ、１４ｂを出力する。ここで、図４は、図３の線分Ｐ１−Ｐ２と線分Ｐ５−Ｐ６に対してＤ２の値で幅を保持させたときの領域Ａ１を示す。Ｄ２の値は光強度シミュレーションを実施する際にシミュレーションに影響を及ぼす領域の半径以上の大きさである。ここでパターンデータ１４ａ、１４ｂはＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂのうち、領域Ａ１に含まれるパターンデータを表す。
【００６５】
次に、このＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂを期待値パターンデータ生成ステップＳ１０１に入力する。
【００６６】
この期待値パターンデータ生成ステップＳ１０１では、図５に示すように、ＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂに対し、リソグラフィ工程後にウェハ上に形成されることを期待するイメージパターンに近い形状のパターンデータを生成する。ＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂでは、パターンデータを構成する線分のうち、長い線分をパターンデータの外側に所定の量だけ移動させ、短い線分をパターンデータの内側に所定の量だけ移動させる。また、頂点近傍を所定の量だけ削除し、最後に期待値パターンデータ１５ａ、１５ｂを出力する。ここで、期待値パターデータ１５ａ、１５ｂは、図５に示すように、図２のＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂのリソグラフィ工程後のイメージパターンに近いパターンデータ或いは、ＣＡＤパターンデータがリソグラフィ工程後のイメージパターンとなったときに生じるパターンの歪みのうち、半導体デバイスの特性変化の与える影響を許容値以内に収めるために許容される最大の歪みをあらわす期待値パターンデータである。
【００６７】
次にＣＡＤパターンデータ１４ａ、１４ｂを光強度シミュレーション実施ステップＳ１０２に入力する。光強度シミュレーション実施ステップＳ１０２では、ＣＡＤパターンデータ１４ａ、１４ｂに対し光強度シミュレーションを実施する。
光強度シミュレーションを実施した結果は、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３に入力され、多角形データに修正し、図６に示すように、ＣＡＤパターンデータと同じデータ形式に変換されシミュレーション結果パターンデータ１６ａ、１６ｂとして出力される。このパターンデータ１６ａ、１６ｂは、ＣＡＤパターンデータ１２ａ、１２ｂのうち領域Ａ１に含まれるパターンに対して光強度シミュレーションを実施した際のシミュレーション結果を表すシミュレーション結果パターンデータを示す。
【００６８】
次に差分抽出ステップＳ１０４は図６に示したシミュレーション結果パターンデータ１６ａ、１６ｂと、図５に示した期待値パターンデータ１５ａ、１５ｂを比較する。比較はＡ１０〜Ａ１４の領域に対して行われ、領域Ａ１０〜Ａ１４に含まれる差分データを出力する。ここでは、図７に示すように、期待値パターンデータ１５ａ、１５ｂとシミュレーション結果パターンデータ１６ａ、１６ｂとの差分を抽出し、差分抽出領域Ａ１１〜Ａ１４を得る。
【００６９】
そして、図７に示すように、差分データルールチェックステップＳ１０５では差分データのうち、所定の値よりも大きなサイズの差分データＡ１１を出力する。
【００７０】
次に図８の１８ａ〜ｄのＣＡＤパターンデータを用いてシミュレーションパターン移動ステップＳ１０６〜シミュレーションパターン対ネットリスト比較ステップＳ１０９を説明する。ここで、図８では、半導体の拡散層を構成するＣＡＤパターンデータ１８ａ、ゲートを構成するＣＡＤパターンデータ１８ｂ、拡散層と配線を接続する為のコンタクトを構成するＣＡＤパターンデータ１８ｃを示し、コンタクト１８ｃを経由し拡散層１８ｂに接続されている配線を構成するＣＡＤパターンデータ１８ｄを示している。ＣＡＤパターンデータ１８ａ及びＣＡＤパターンデータ１８ｂはトランジスタを構成し、ＣＡＤパターンデータ１８ｄはトランジスタのソース或いはドレイン端子を表している。Ｄ１０はＣＡＤパターンデータ１８ａから突き出しているＣＡＤパターンデータ１８ｂの突き出し量を表しておりＤ１１はＣＡＤパターンデータ１８ｂの幅を表し、Ｄ１２はＣＡＤパターンデータ１８ａとＣＡＤパターンデータ１８ｂとの間隔を表している。
【００７１】
線分Ｐ１０−Ｐ１１は、ＣＡＤパターンデータ１８ｂの端点に位置する辺を表し、線分Ｐ１２−Ｐ１３は線分Ｐ１０−Ｐ１１からＣＡＤパターンデータ１８ａに対して投影した線分を表す。
【００７２】
線分Ｐ１２−Ｐ１４及び線分Ｐ１３−Ｐ１はＣＡＤパターンデータ１８ａに重なるＣＡＤパターンデータ１８ｂの辺を表す。線分Ｐ１５−Ｐ１６及び線分Ｐ１７−Ｐ１８はＣＡＤパターンデータ１８ａ及びＣＡＤパターンデータ１８ｂとの対向する辺を表す。
【００７３】
まず、図８に示すように、ＣＡＤパターンデータ１８ｃ、１８ｄに対し、ＣＡＤパターンデータ抽出ステップＳ１００、光強度シミュレーション実施ステップＳ１０２、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３を経て図１０に示すように、シミュレーション結果パターン２０ｂ、２０ｃを出力する。図９の１９ａは図４のＡ１と同様に図８の線分Ｐ１０−Ｐ１１、線分Ｐ１２−Ｐ１３、線分Ｐ１２−Ｐ１４、線分Ｐ１３−Ｐ１５、線分Ｐ１５−Ｐ１６、線分Ｐ１７−Ｐ１８に対してＤ２の値で幅を保持させたときの領域を形成している。図９の１９ｂはＣＡＤパターンデータ抽出ステップＳ１００でＣＡＤパターンデータ１８ｄに対してＤ２の値で幅を保持させたときの領域を形成している。
【００７４】
図１０の２０ａは領域１９ａに含まれるＣＡＤパターンデータ１８ｂに対して光強度シミュレーションを実施した結果のシミュレーション結果パターンデータを表し、２０ｂは領域１９ｂに含まれるＣＡＤパターンデータ１８ｃに対して光強度シミュレーションを実施した結果のシミュレーション結果パターンデータを表し、２０ｃは領域１９ｂに含まれるＣＡＤパターンデータ１８ｃに対して光強度シミュレーションを実施した結果のシミュレーション結果パターンデータを表している。
【００７５】
次にシミュレーションパターン移動ステップＳ１０６にてコンタクトマスクのアライメントずれ量と同様の値でシミュレーション結果パターン２０ｂを移動し図１１に示すように、移動データ２１ａを出力する。同様に配線のアライメントずれ量と同様の値でシミュレーション結果パターン２０ｃを移動し移動データ２１ｂを出力する。尚、シミュレーション結果パタ―ンを移動させる方向は、縦、横、斜めの８方向のいずれでも良い。
【００７６】
ここで、図１１ではシミュレーション結果パターンデータ２０ｂを製造工程で生じるコンタクトマスクのアライメントずれの値と同等の値で移動させた移動データ２１ａが示されている。また、シミュレーション結果パターンデータ２０ｃを製造工程で生じる配線マスクのアライメントずれの値と同等の値で移動させ、移動データ２１ｂを得ている。さらにＤ２１はシミュレーション結果パターンデータ２０ａとＣＡＤパターンデータ１８ａとの間の突き出し量を表す。Ａ２１は移動データ２１ａと移動データ２１ｂとの間のデザインルールチェックの結果の違反箇所を示す領域を表す。
【００７７】
すなわち、ここでは何を重要視して検証すべきかを状況に応じて判断しその領域のみを抽出し、シミュレーションを行うようにしたものであり、高速処理が可能であり、メモリも少なくてすむという特徴がある。
【００７８】
次に移動データ合成ステップＳ１０７にて移動データ２１ａ、２１ｂを半導体領域を構成する他の拡散、注入、ゲート、配線、コンタクト等の各マスクのＣＡＤパターンデータと同一のデータ構成に合成しシミュレーションパターン合成データを出力する。
【００７９】
次にシミュレーションパターンデザインルールチェックステップＳ１０８及びシミュレーションパターン対ネットリスト比較ステップＳ１０９にてシミュレーションパターン合成データを用いて、ＣＡＤパターンデータに対するデザインルールチェックやネットリスト比較チェックを行いその結果を出力する。
【００８０】
かかる方法によれば、信頼性の高い検証が可能となる。
また、ウェハ上のイメージの正当性を考慮し、デバイスに与える影響を回避することができる程度の検証を効率よく行うことができる。また、光学条件の変動時、あるいはマスクのあわせずれなど、半導体製造におけるさまざまな歩留まり低下の要因のうちの着目した要因に対応した検証を、ＣＡＤパターンデータ上ではなく、シミュレーションデータパターン上で実施するようにしているため、不必要にマージンをとりすぎず適切な検証を行うことができる。
【００８１】
なお、前記第１の実施の形態では種々の検証を順次行うようにしたが、それぞれを単独で用いるようにしてもよい。以下各検証方法について説明する。
【００８２】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。
この実施の形態では前記第１の実施形態のシミュレーションパターン対ネットリスト比較ステップＳ１０９を単独で用いるものである。
図１２にフローチャートを示すように、光強度シミュレーションＳ１０２の実施後、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３でＣＡＤパターンに変換し、任意のＣＡＤパターンをシミュレーションパターン移動ステップＳ１０６にて製造工程で生じる配線マスクのアライメントずれの値と同等の値で移動させ、移データ合成ステップＳ１０７でシミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３の出力であるＣＡＤパターン、及びシミュレーションパターン移動ステップＳ１０６の出力であるＣＡＤパターンを合成し、これとネットリストとを比較する、対ネットリスト比較ステップＳ１０９を実行し、パターン検証を行うことを特徴とする。
【００８３】
この例では、図１３（ａ）に示すように、第１層パターンＬ１と第２層パターンＬ２とをコンタクトＣ１を介して接続し、第２層パターンＬ２と第３層パターンＬ３、及び第２層パターンＬ２と第４層パターンＬ４を各々コンタクトＣ２を介して接続する。
これら第１〜４層パターン、コンタクトＣ１，Ｃ２に対し光強度シミュレーションＳ１０２の実施後、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３でＣＡＤパターンデータに変換する。
【００８４】
第１層パターンＬ１に対するシミュレーション結果のＣＡＤパターンデータをシミュレーションパターン移動ステップＳ１０６で製造工程で生じる配線マスクのアライメントずれの値と同等の値で移動させ、移動データ合成ステップＳ１０７でシミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３より出力された第１〜４層パターン、コンタクトＣ１，Ｃ２のシミュレーション結果のＣＡＤパターンデータとを合成しシミュレーションパターン合成データを出力する。
【００８５】
ここで図１３（ｂ）に、移動データ合成ステップＳ１０７で得られたＣＡＤパターンデータとしての第１層パターンＬ１’、第２層パターンＬ２’、第３層パターンＬ３’、第４層パターンＬ４’、コンタクトＣ１’，Ｃ２’を示す。
そしてネットリストを参照し、コンタクトＣ１’が第１層パターンＬ１’と第２層パターンＬ２’との接続を、或いはコンタクトＣ２’が第２層パターンＬ２’と第３層パターンＬ３’、及び第２層パターンＬ２’と第４層パターンＬ４’との接続を達成し得るように形成されているか否かを検証する。
【００８６】
この結果、図１３（ｂ）のＥ１の箇所でコンタクトＣ１’が第１層パターンＬ１’と第２層パターンＬ２’との接続を達成しない可能性が高いことを検知することができる。
以上の様に、かかる構成によれば、シミュレーションパターンデータに対してネットリスト上の接続情報を考慮した検証を行うことが可能となるため、高精度の検証が可能となる。
【００８７】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。
この実施の形態では前記第２の実施形態の対ネットリスト比較ステップＳ１０９に代えてルールチェックステップＳ１０８を用い検証を行うものである。
すなわち図１４にフローチャートを示すように、光強度シミュレーションＳ１０２の実施後、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３でＣＡＤパターンデータに変換し、これをアライメントずれを考慮してシミュレーションパターンを移動するシミュレーションパターン移動ステップＳ１０６を経てルールチェックステップＳ１０８で、パターン検証を行うことを特徴とする。
【００８８】
この例では図１５（ａ）に示すように、第１のパターンＬ１と、コンタクトＣ１０とを離間して形成すべき領域のレイアウトパターンを、光強度シミュレーションＳ１０２の実施後、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３でＣＡＤパターンデータに変換し、これをアライメントずれを考慮してシミュレーションパターンを移動するシミュレーションパターン移動ステップＳ１０６で移動し、ルールチェックステップで、パターン検証を行うことを特徴とする。
【００８９】
ここで図１５（ｂ）に、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３で得られたＣＡＤパターンデータの移動後のパターンデータとしての層パターンＬ１０‘とコンタクトパターンＣ１０‘を示す。
この結果層パターンＬ１０‘とコンタクトパターンＣ１０‘が接触する恐れがあることがわかり、データを補正すべきであるという検証結果が得られる。
そしてその結果を出力する。
【００９０】
また、この他、以下の方法も有効である。図１６にフローチャートを示すように、前記光強度シミュレーション実施ステップＳ１０２に先立ち、フォトマスクパターンがウェハ上に露光転写された時のフォトマスクパターンの形状を予測しＣＡＤパターンデータに変形を実施する期待値パターンデータ生成ステップＳ１０１を有し、ルールチェックステップ１０５では、期待値パターンデータ生成ステップＳ１０１から出力された期待値パターンデータと、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ１０３より出力されたシミュレーションパターンデータとの図形同士の排他的論理和処理を行い差分を抽出する差分抽出ステップＳ１０４と、前記差分抽出ステップから出力された差分パターンデータ上のパターンの大きさが所定の値以下であるか否かをチェックする差分データルールチェックステップＳ１０５とを含むことを特徴とする。ここで望ましくは、ルールチェックステップは、前記光強度シミュレーション実施ステップで、着目する箇所、及び光強度シミュレーションの計算領域のフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータを抽出するＣＡＤパターンデータ抽出ステップを含み、この抽出されたＣＡＤパターンデータに対してのみルールチェックを行うようにする
【００９１】
かかる構成によれば、処理量の増大を招くことなく必要な個所のチェックを実現することができるという効果を奏効する。
【００９２】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。
図１７は本発明の第４の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法を示すフローチャート図、図１８（ａ）〜（ｄ）は本発明の第４の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法の説明図、図１９は図１８(ｄ)での光強度分布の説明図である。
【００９３】
この方法では、図１７に示すように、まず第１の光強度シミュレーション実施ステップＳ２０２において、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して、第１の光強度シミュレーションの閾値で光強度シミュレーションを行う。そしてシミュレーション結果パターン変換ステップＳ２０３において、光強度シミュレーション実施ステップＳ２０２より出力された光強度シミュレーション結果を、ＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換しシミュレーション結果パターンデータを出力する。
ついで第２の光強度シミュレーション実施ステップＳ３０２において、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して、第２の光強度シミュレーションの閾値で光強度シミュレーションを行う。そしてシミュレーション結果パターン変換ステップＳ３０３において、光強度シミュレーション実施ステップＳ３０２より出力された光強度シミュレーション結果を、ＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換しシミュレーション結果パターンデータを出力する。
【００９４】
さらに、シミュレーションパターンデータ差分抽出ステップＳ３０４において、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ２０３及びシミュレーション結果パターン変換ステップＳ３０３から出力したシミュレーション結果パターンデータ同士の重なりを持たないパターンの領域をシミュレーション差分パターンデータとして出力する。
【００９５】
この後、シミュレーション差分データルールチェックステップＳ３０５においてシミュレーションパターンデータ差分抽出ステップＳ３０４から出力されたシミュレーション差分パターンデータに対して大きさが所定の値以下であるか否かをチェックする。
【００９６】
次に、以上の構成における本発明の第４の実施の形態の動作を説明する。
最初に図１８（ａ）〜（ｄ）に示すＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂを第１の光強度シミュレーション実施ステップＳ２０２に入力する。
第１の光強度シミュレーション実施ステップＳ２０２では、ＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂに対して第１の光強度シミュレーションの閾値（Ｉ１）で光強度シミュレーションを行い、ついで、第１のシミュレーション結果パターン変換ステップＳ２０３において、第１の光強度シミュレーション実施ステップＳ２０２により算出した第１の光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換し第１のシミュレーション結果パターンデータ１８１ａ、１８１ｂを出力する。
【００９７】
ここでＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂに対する線分Ｘ１−Ｘ２上での光強度と解像するパターンイメージの関係は、光強度シミュレーションの閾値Ｉ１において解像するパターンイメージはＰ１８０ｂ−Ｐ１８３ｂ、及びＰ１８４ｂ−１８７ｂの領域となり、線分Ｘ１−Ｘ２上では線分Ｐ１８０ａ−Ｐ１８３ａ、及び１８４ａ−１８７ａの領域となる。ＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂに対して、線分Ｘ１−Ｘ２上での解像するパターンイメージの領域Ｐ１８０ａ−Ｐ１８３ａ、１８４ａ−１８７ａと同様に、複数の線分上でのパターンイメージの領域を求め、その結果を元に第１のシミュレーション結果パターン変換ステップＳ２０３で、第１のシミュレーション結果パターンデータ１８１ａ、１８１ｂを出力する。
【００９８】
次に、第２の光強度シミュレーション実施ステップＳ３０２にＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂを入力する。
第２の光強度シミュレーション実施ステップＳ３０２では、ＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂに対して第２の光強度シミュレーションの閾値（Ｉ２）で光強度シミュレーションを行い、ついで、第２のシミュレーション結果パターン変換ステップＳ３０３において、第２の光強度シミュレーション実施ステップＳ３０２により算出した第２の光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換し第２のシミュレーション結果パターンデータ１８２ａ、１８２ｂを出力する。
【００９９】
ここでＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂに対する線分Ｘ１−Ｘ２上での光強度と解像するパターンイメージの関係は、光強度シミュレーションの閾値Ｉ２において解像するパターンイメージはＰ１８１ｂ−Ｐ１８２ｂ、及びＰ１８５ｂ−Ｐ１８６ｂの領域となり、線分Ｘ１−Ｘ２上では線分Ｐ１８１ａ−Ｐ１８２ａ、及び１８５ａ−１８６ａの領域となる。ＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂに対して、線分Ｘ１−Ｘ２上での解像するパターンイメージの領域Ｐ１８１ａ−Ｐ１８２ａ、Ｐ１８５ａ−Ｐ１８６ａと同様に、複数の線分上でのパターンイメージの領域を求め、その結果を元に第２のシミュレーション結果パターン変換ステップＳ３０３で、第２のシミュレーション結果パターンデータ１８２ａ、１８２ｂを出力する。
【０１００】
次に、シミュレーションパターンデータ差分抽出ステップＳ３０３において第１のシミュレーション結果パターン変換ステップＳ２０３から出力させた第１のシミュレーション結果パターンデータ１８１ａ、１８１ｂと第２のシミュレーション結果パターン変換ステップＳ３０３から出力させた第２のシミュレーション結果パターンデータ１８２ａ、１８２ｂとの比較を行い、シミュレーション結果パターンデータ同士の重なりを持たないパターンの領域であるシミュレーション差分パターンデータ１８３ａ、１８３ｂを出力する。
【０１０１】
さらに、シミュレーション差分データルールチェックステップＳ３０５では、シミュレーション差分パターンデータ１８３ａ、１８３ｂに対して大きさが所定の値以下であるか否かをチェックする。ここでシミュレーション差分パターンデータ１８３ａの大きさをＤ１８３ａ、シミュレーション差分パターンデータ１８３ｂの大きさをＤ１８３ｂとし、所定の値をＤ１８４としたとき、Ｄ１８３ｂ＜Ｄ１８４＜Ｄ１８３ａであれば、シミュレーション差分データルールチェックステップＳ３０５はＤ１８３ａを有するシミュレーション差分パターンデータ１８３ａ、或いは、ＣＡＤパターンデータ１８０ａを出力する。
【０１０２】
以上のように、ＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂに対する線分Ｘ１−Ｘ２上での第１の光強度シミュレーションの閾値（Ｉ１）と第２の光強度シミュレーションの閾値（Ｉ２）で光強度シミュレーションを行った結果のパターンイメージの差異である線分Ｐ１８０ａ−Ｐ１８１ａ、Ｐ１８２ａ−Ｐ１８３ａ、Ｐ１８４ａ−Ｐ１８５ａ、Ｐ１８６ａ−Ｐ１８７ａについて、Ｐ１８４ａ−Ｐ１８５ａ、Ｐ１８６ａ−Ｐ１８７ａに比べ、線分Ｐ１８０ａ−Ｐ１８１ａ、Ｐ１８２ａ−Ｐ１８３の方が長く、光強度シミュレーションの閾値の変動によるパターンイメージの変形の度合いが大きく、ＣＡＤパターンデータ１８０ａ、１８０ｂの形からのズレが大きいことが分かる。
このようにかかる方法によれば、光強度シミュレーションを実施する際のシミュレーションモデルで複数の閾値を使用し、各々の閾値でのシミュレーション結果パターン同士の差異の大きな箇所を抽出することにより、リソグラフィ工程での諸条件の変動によるパターンイメージの変動の著しい箇所を抽出するので、リソグラフィ工程での諸条件の変動によるパターンイメージの変動を検証できるため、より信頼性の高い検証を行うことが可能となる。
【０１０３】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態について説明する。
図２０は本発明の第５の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法を示すフローチャート図、図２１は本発明の第５の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法の説明図である。
この方法では、図２１に示すように、まず可変閾値光強度シミュレーション実施ステップＳ４００において、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータに対して、複数の光強度シミュレーションの閾値で光強度シミュレーションを行う。そして可変閾値シミュレーション結果パターン変換ステップＳ４０１において、可変閾値光強度シミュレーション実施ステップＳ４００より出力された複数の光強度シミュレーションの閾値での光強度シミュレーション結果を、ＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換し可変閾値シミュレーション結果パターンを出力する。
【０１０４】
短絡断線検出ステップＳ４０２は可変閾値シミュレーション結果パターン変換ステップＳ４０１より出力された可変閾値シミュレーション結果パターンにおける光強度シミュレーションの同一閾値でのシミュレーション結果パターン同士の接触や、シミュレーション結果パターンそのものの分断が発生していないか否かをチェックし、接触や分断を検出した場合、その閾値を閾値判定ステップＳ４０３に出力する。
閾値判定ステップＳ４０３は、短絡断線検出ステップＳ４０２から出力された閾値と所定の範囲の値とを比較する。ここで所定の範囲の値は、リソグラフィ工程での実際に起こりうる諸条件の変動によって決定される光強度シミュレーションの閾値の上限値及び下限値とする。短絡断線検出ステップＳ４０２から入力された閾値と所定の範囲の値とを比較した結果、閾値が所定の範囲内の値であった場合、閾値判定ステップＳ４０３は、短絡断線閾値光強度シミュレーションモデル作成ステップＳ４０４にシミュレーションパターンが短絡する限界の閾値（短絡限界閾値）及び断線する限界の閾値（断線限界閾値）の値を出力する。
【０１０５】
短絡断線閾値光強度シミュレーションモデル作成ステップＳ４０４は、閾値判定ステップＳ４０３から出力された閾値で、光強度シミュレーションモデルを作成する。
次に、以上の構成における本発明の第５の実施の形態の動作を説明する。
最初に図２１に示すＣＡＤパターンデータ２００ａ〜２００ｆを可変閾値光強度シミュレーション実施ステップＳ４００に入力する。
【０１０６】
可変閾値光強度シミュレーション実施ステップＳ４００では、ＣＡＤパターンデータ２００ａ〜２００ｆに対して複数の光強度シミュレーションの閾値（Ｉｔ１〜Ｉｔ５）で光強度シミュレーションを行う。
ついで、可変閾値シミュレーション結果パターン変換ステップＳ４０１において、可変閾値光強度シミュレーション実施ステップＳ４００で算出した複数の光強度シミュレーションの閾値（Ｉｔ１〜Ｉｔ５）での光強度シミュレーション結果をＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換しシミュレーション結果パターンデータ２０１ａ〜２０１ｆ、２０２ａ〜２０２ｆ、２０３ａ〜２０３ｆ、２０４ａ〜２０４ｆ、２０５ａ〜２０５ｆを出力する。
【０１０７】
ここでＣＡＤパターンデータ２００ａ〜２００ｆに対する線分Ｙ１−Ｙ２上での光強度と解像するシミュレーション結果パターンデータの関係は、光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ１でのシミュレーション結果パターンデータが２０１ａ〜２０１ｆとなり、光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ２でのシミュレーション結果パターンデータが２０２ａ〜２０２ｆとなり、光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ３でのシミュレーション結果パターンデータが２０３ａ〜２０３ｆとなり、光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ４でのシミュレーション結果パターンデータが２０４ａ〜２０４ｆとなり、光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ５でのシミュレーション結果パターンデータが２０５ａ〜２０５ｆとなる。
【０１０８】
次に短絡断線検出ステップＳ４０２において、各閾値（Ｉｔ１〜Ｉｔ５）でのシミュレーション結果パターンデータ２０１ａ〜２０１ｆ、２０２ａ〜２０２ｆ、２０３ａ〜２０３ｆ、２０４ａ〜２０４ｆ、２０５ａ〜２０５ｆでパターンデータ同士の短絡、断線がしていないかチェックし、短絡が光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ５で発生し、断線が光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ１で発生していることを検出し、閾値判定ステップＳ４０３にこの値を出力する。
【０１０９】
ここで短絡及び断線のチェックは、図形同志の幾何学的な処理で行うことができる。例えば、シミュレーション結果パターンデータの元となるＣＡＤパターンデータに含まれる図形数の比較等で検出することができる。
シミュレーション結果パターンデータ２０１ａ〜２０１ｃは、ＣＡＤパターンデータ２００ａ〜２００ｃの図形数が３つなのに対し、図形数が５つであることで断線していることがチェックでき、シミュレーション結果パターンデータ２０５ｄ〜２０５ｆは、ＣＡＤパターンデータ２００ｄ〜２００ｆの図形数が３つなのに対し、図形数が１つであることで短絡していることがチェックできる。
【０１１０】
閾値判定ステップＳ４０３では、短絡断線検出ステップＳ４０２から出力された閾値Ｉｔ１、Ｉｔ５に対して、リソグラフィ工程での諸条件の変動によって決まる光強度シミュレーションの閾値の上限値、下限値の範囲内か否か判定する。短絡断線検出ステップＳ４０２から出力された閾値がリソグラフィ工程での諸条件の変動によって決まる光強度シミュレーションの閾値の上限値、下限値の範囲外であれば、実際のリソグラフィ工程では断線や短絡が発生し得ないことを示し、リソグラフィ工程での諸条件の変動によって決まる光強度シミュレーションの閾値の上限値、下限値の範囲内或いは同値であれば、実際のリソグラフィ工程では断線や短絡が発生し得ることを示す。
【０１１１】
ＣＡＤパターンデータ２００ａ〜２００ｆに対する線分Ｙ１−Ｙ２上での光強度分布グラフ２０６によると、ＣＡＤパターンデータ２００ｂは、２０６ｂ付近で光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ５より大きな光強度を有していることを示す。
ここでリソグラフィ工程での諸条件の変動によって決まる光強度シミュレーションの閾値の上限値をＩｔ５とすれば、ＣＡＤパターンデータ２００ｂはリソグラフィ工程での諸条件の変動によってパターンイメージを解像するパターンであることがわかる。同様にシミュレーション結果パターンデータ２０１ｂは、ＣＡＤパターンデータ２００ｂに対する光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ５でのシミュレーション結果パターンデータなので、シミュレーション結果パターンデータ２０１ｂが断線していないことにより、ＣＡＤパターンデータ２００ｂはリソグラフィ工程での諸条件の変動によって断線し得ないパターンであることがわかる。
【０１１２】
ＣＡＤパターンデータ２００ａ、２００ｃは、２０６ａ、２０６ｃ付近で光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ５未満の光強度を有していることを示す。
ここでリソグラフィ工程での諸条件の変動によって決まる光強度シミュレーションの閾値の上限値をＩｔ５とすれば、ＣＡＤパターンデータ２００ａ、２００ｃはリソグラフィ工程での諸条件の変動によってパターンイメージを解像しないパターンであることがわかる。同様にシミュレーション結果パターンデータ２０１ａ、２０１ｃは、ＣＡＤパターンデータ２００ａ、２００ｃに対する光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ５でのシミュレーション結果パターンデータなので、シミュレーション結果パターンデータ２０１ａ、２０１ｃが断線していることにより、ＣＡＤパターンデータ２００ａ、２００ｃはリソグラフィ工程での諸条件の変動によって断線する可能性のあるパターンであることがわかる。
【０１１３】
また、ＣＡＤパターンデータ２００ｄ及び２００ｅの間のスペースは、２０６ｄ付近で光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ１未満の光強度を有していることを示す。
ここでリソグラフィ工程での諸条件の変動によって決まる光強度シミュレーションの閾値の下限値をＩｔ１とすれば、ＣＡＤパターンデータ２００ｄ及び２００ｅの間のスペースは、リソグラフィ工程での諸条件の変動によってパターンイメージを解像しないパターンであることがわかる。同様にシミュレーション結果パターンデータ２０５ｄ及び２０５ｅは、ＣＡＤパターンデータ２００ｄ及び２００ｅに対する光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ１でのシミュレーション結果パターンデータなので、シミュレーション結果パターンデータ２０５ｄ及び２０５ｅの間のスペースが短絡していないことにより、ＣＡＤパターンデータ２００ｄ及び２０５ｅの間のスペースはリソグラフィ工程での諸条件の変動によって短絡し得ないパターンであることがわかる。
【０１１４】
ＣＡＤパターンデータ２００ｅ及び２００ｆの間のスペースは、２０６ｅ付近で光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ１より大きな光強度を有していることを示す。
ここでリソグラフィ工程での諸条件の変動によって決まる光強度シミュレーションの閾値の下限値をＩｔ１とすれば、ＣＡＤパターンデータ２００ｅ及び２００ｆの間のスペースは、リソグラフィ工程での諸条件の変動によってパターンイメージを解像するパターンであることがわかる。同様にシミュレーション結果パターンデータ２０５ｅ及び２０５ｆは、ＣＡＤパターンデータ２００ｅ及び２００ｆに対する光強度シミュレーションの閾値Ｉｔ１でのシミュレーション結果パターンデータなので、シミュレーション結果パターンデータ２０５ｅ及び２０５ｆの間のスペースが短絡していることにより、ＣＡＤパターンデータ２００ｅ及び２０５ｆの間のスペースはリソグラフィ工程での諸条件の変動によって短絡する可能性のあるパターンであることがわかる。
【０１１５】
以上のように閾値判定ステップＳ４０３で短絡断線検出ステップＳ４０２から出力された閾値と、リソグラフィ工程での諸条件の変動によって決まる光強度シミュレーションの閾値の上限値、下限値とを比較することにより、入力したＣＡＤパターンデータがリソグラフィ工程での諸条件の変動によって断線・短絡が発生するか否かを判定することができる。
【０１１６】
続いて閾値判定ステップＳ４０３は短絡断線検出ステップＳ４０２から出力された閾値Ｉｔ１、Ｉｔ５がリソグラフィ工程での諸条件の変動によって決まる光強度シミュレーションの閾値の上限値、下限値の範囲内である場合に、短絡断線閾値光強度シミュレーションモデル作成ステップＳ４０４にシミュレーションパターンが短絡する限界の閾値（短絡限界閾値）Ｉｔ２、及び断線する限界の閾値（断線限界閾値）Ｉｔ４を出力する。
短絡断線閾値光強度シミュレーションモデル作成ステップＳ４０４では、閾値Ｉｔ２，Ｉｔ４を用いて光強度シミュレーションモデルを作成する。
【０１１７】
ここで作成した光強度シミュレーションモデルを用いて、本発明の第１〜６の実施形態のフォトマスクパターン検証方法を実行することにより、既知の断線短絡を検出した閾値で発生する断線短絡の検出を省き、更にリソグラフィ工程での諸条件の緩い変動による断線短絡の発生を検出できるので、光強度シミュレーションの実行時間の削減及び、リソグラフィ工程での諸条件の変動の影響を受けて断線短絡しやすいＣＡＤパターンデータを検出することができる。
【０１１８】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態について説明する。
図２２は本発明の第６の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法を示すフローチャート図である。
図２３、図２４は本発明の第６の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法の説明図である。
図２３の２３０は、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータを示し、ｐｐ２３０ａ〜ｐ２３０ｈ、ｐ２３１ａ〜ｐ２３０ｄはＣＡＤパターンデータ２３０の頂点を示し、ｅ２３０ａ〜ｅ２３０ｌ、ｅ２３１ａ〜ｅ２３１ｄはＣＡＤパターンデータ２３０のエッジを示す。
図２３のＣＡＤパターンデータ２４０に対する線分Ｚ１−Ｚ２上での光強度分布グラフを示し、２４１はＣＡＤパターン２３０の光強度シミュレーション結果を示し、２４２はＣＡＤパターンデータ２４０の半導体製造工程を通過後のウェハ上でのフォトマスクパターンを示す。
【０１１９】
この方法では、図２２に示すように、まず、シミュレーションポイント分類ステップＳ５００において、ＣＡＤシステムにより作成されたフォトマスクパターンのＣＡＤパターンデータを構成するエッジセグメントを類似グループ毎に分類する。具体的にはＣＡＤパターンデータを構成するエッジを、パターンの頂点からの距離や、ホール形状等でエッジを分類する。
【０１２０】
次にカテゴリ別光強度シミュレーションモデル閾値設定ステップＳ５０１では、シミュレーションポイント分類ステップＳ５００で分類したエッジ毎に光強度シミュレーションで用いる光強度の閾値を設定する。
【０１２１】
次いで、光強度シミュレーション実施ステップＳ５０２では、カテゴリ別光強度シミュレーションモデル閾値設定ステップＳ５０１で設定した光強度の閾値を用いて各カテゴリに属するエッジに対して光強度シミュレーションを実施する。
【０１２２】
シミュレーション結果パターン変換ステップＳ５０３では、光強度シミュレーション実施ステップＳ５０２より出力された光強度シミュレーション結果を、ＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換しシミュレーション結果パターンデータを出力する。
ルールチェックステップＳ５０４では、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ５０３より出力されたシミュレーション結果パターンデータに対して、本発明の第１〜第３の実施形態と同様のフォトマスクパターン検証を実施する。
【０１２３】
次に、以上の構成における本発明の第６の実施の形態の動作を説明する。
まず、シミュレーションポイント分類ステップＳ５００において、ＣＡＤパターンデータを構成するエッジを、パターンの頂点からの距離や、ホール形状等でエッジを分類する。具体的には、ＣＡＤパターンデータ２３０，２３１に対してパターンの頂点を抽出（ｐ２３０ａ〜ｐ２３０ｈ、ｐ２３１ａ〜ｐ２３１、ｐ２３０ｄ）する。次に角度が９０度の頂点でありその頂点間の長さが所定の長さのエッジをラインエンドとして定義し（ｐ２３０ｈ−ｐ２３０ａ）、ラインエンド及びラインエンドの両端の頂点から所定の長さのエッジをラインエンド部エッジと定義し抽出する（ｅ２３０ａ）。
【０１２４】
更に所定の寸法以下のホールを構成するエッジをホール部エッジと定義し抽出（ｅ２３１ａ〜ｅ２３０ｄ）し、ラインエンド部エッジｅ２３０ａに含まれる頂点ｐ２３０Ｚａ，ｐ２３０ｈ、及びホール部ｅ２３１ａ〜ｅ２３１ｄに含まれる頂点ｐ２３１ａ〜ｐ２３１ｄ以外の頂点（ｐ２３０ｂ〜ｐ２３０ｇ）に接する頂点から所定の長さのエッジをコーナー部エッジと定義して抽出（ｅ２３０ｃ、ｅ２３０ｄ、ｅ２３０ｆ、ｅ２３０ｈ、ｅ２３０ｊ、ｅ２３０ｋ）し、それ以外のエッジ（ｅ２３０ｂ、ｅ２３０ｅ、ｅ２３０ｇ、ｅ２３０ｉ、ｅ２３０ｌ）をＣＤ部エッジと定義して抽出する。
【０１２５】
次にカテゴリ別光強度シミュレーションモデル閾値設定ステップＳ５０１では、シミュレーションポイント分類ステップＳ５００で分類した、ラインエンド部エッジｅ２３０ａ、ホール部エッジｅ２３１ａ〜ｅ２３１ｄ、コーナー部エッジｅ２３０ｃ，ｅ２３０ｄ，ｅ２３０ｆ，ｅ２３０ｈ，ｅ２３０ｊ，ｅ２３０ｋ、ＣＤ部エッジｅ２３０ｂ、ｅ２３０ｅ、ｅ２３０ｇ、ｅ２３０ｉ、ｅ２３０ｌのカテゴリ毎に光強度シミュレーションで用いる光強度の閾値を設定する。
ここで、図２４の説明のために、ラインエンド部のエッジでの光強度の閾値をＩｔ４とし、ＣＤ部のエッジでの光強度の閾値をＩｔ３とする。
【０１２６】
次いで、光強度シミュレーション実施ステップＳ５０２では、カテゴリ別光強度シミュレーションモデル閾値設定ステップＳ５０１で設定した光強度の閾値を用いて各カテゴリに属するエッジに対して光強度シミュレーションを実施する。
ラインエンド部エッジｅ２３０ａには光強度の閾値をＩｔ４と設定し、ＣＤ部エッジｅ２３０ｇには光強度の閾値をＩｔ３と設定し光強度シミュレーションを実施する。
【０１２７】
図２４によるとラインエンド部エッジｅ２３０ａに対して閾値Ｉｔ４で光強度シミュレーションを実施すると、２４３ａ付近でパターンを解像する。すなわちラインエンド部エッジｅ２３０ａは２４３ｃ近辺にパターンを解像する。また、ＣＤ部エッジｅ２３０ｇに対して閾値Ｉｔ３で光強度シミュレーションを実施すると、２４５ａ付近でパターンを解像する。すなわちＣＤ部エッジｅ２３０ｇは２４５ｃ近辺にパターンを解像する。
【０１２８】
ここで、各カテゴリに属するエッジに対する光強度シミュレーションの閾値を同一にした場合、例えば光強度の閾値をＩｔ３と設定した場合、ラインエンド部エッジｅ２３０ａに対して２４４ａ近辺で解像するため、ラインエンド部エッジｅ２３０ａは２４４ｂ近辺にパターンを解像するので、フォトマスクパターン２４２と形状が一致せず、光強度シミュレーション結果のパターンが、実際の半導体製造工程を通過後のウェハ上でのフォトマスクパターンが異なることを示す。
【０１２９】
同様にホール部エッジｅ２３１ａ〜ｅ２３１ｄ、コーナー部エッジｅ２３０ｃ，ｅ２３０ｄ，ｅ２３０ｆ，ｅ２３０ｈ，ｅ２３０ｊ，ｅ２３０ｋ、ＣＤ部エッジｅ２３０ｂ、ｅ２３０ｅ、ｅ２３０ｉ、ｅ２３０ｌのカテゴリ毎に光強度シミュレーションで用いる光強度の閾値を設定し、光強度シミュレーションを実施し、フォトマスクパターン２４２に形状の近い、光強度シミュレーション結果を得る。
シミュレーション結果パターン変換ステップＳ５０３では、光強度シミュレーション実施ステップＳ５０２より出力された光強度シミュレーション結果を、ＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換しシミュレーション結果パターンデータを出力する。
ルールチェックステップＳ５０４では、シミュレーション結果パターン変換ステップＳ５０３より出力されたシミュレーション結果パターンデータに対して、本発明の第１〜第３の実施形態と同様のフォトマスクパターン検証を実施する。
【０１３０】
以上のように、ＣＡＤパターンデータに含まれる各エッジに対して、パターンの頂点からの距離等からラインエンド部、ホール部、コーナー部、ＣＤ部等に分類し、その分類ごとに光強度シミュレーションモデルの閾値を変更することにより、半導体製造工程でマスクパターンを変形させる時の光学条件以外の要因となるエッチング条件等によるマスクパターンのエッジ毎の変形を光強度シミュレーションの光強度閾値に置き換えてシミュレーションするので、半導体製造工程で生じるマスクパターンの変形をより忠実にシミュレーションすることが可能となり、高精度の検証が可能となる。
【０１３１】
（第７の実施の形態）
次に本発明の第７の実施の形態について説明する。
図２５は本発明の第７の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法を示すフローチャート図である。
図２６〜図３１は本発明の第７の実施の形態におけるフォトマスクパターンの検証方法の説明図である。
図２６（ａ）および（ｂ）はフォトマスクパターン及びその位相をシフトするためのシフタパターンを示す図である。図２６（ａ）および（ｂ）において、２５０ａはフォトマスクパターンを示し、２５１ａ、２５２ａは、フォトマスクパターン２５０ａのシフタパターンを示す。図２７は図２６（ａ）および（ｂ）のフォトマスクパターン及びシフタパターンを用いて形成した光強度シミュレーションを行ったときのシミュレーション結果パターンを示す。図２８（ａ）および（ｂ）において２５１ｂ、２５２ｂはシフタパターン２５１ａ、２５２ａを左上方向にｄ２５８の数値分だけ配置位置を移動させた移動シフタパターンである。図２９（ａ）および（ｂ）において、２５１ｃ、２５２ｃはシフタパターン２５１ａ、２５２ａを左下方向にｄ２５８の数値分だけ配置位置を移動させた移動シフタパターンである。図３０（ａ）および（ｂ）において２５１ｄ、２５２ｄはシフタパターン２５１ａ、２５２ａを右上方向にｄ２５８の数値分だけ配置位置を移動させた移動シフタパターンである。図３１（ａ）および（ｂ）において、２５１ｅ、２５２ｅはシフタパターン２５１ａ、２５２ａを右下方向にｄ２５８の数値分だけ配置位置を移動させた移動シフタパターンである。図２７に示すように２５３ａはフォトマスクパターン２５０ａ及びシフタパターン２５１ａ、２５２ａを用いて光強度シミュレーションを行ったときのシミュレーション結果パターンを示す。図２８（ｂ）に示すように、２５３ｂはフォトマスクパターン２５０ａ及びシフタパターン２５１ｂ、２５２ｂを用いて光強度シミュレーションを行ったときのシミュレーション結果パターンを示す。図２９（ｂ）に示すように、２５３ｃはフォトマスクパターン２５０ａ及びシフタパターン２５１ｃ、２５２ｃを用いて光強度シミュレーションを行ったときのシミュレーション結果パターンを示す。図３０（ｂ）に示すように、２５３ｄはフォトマスクパターン２５０ａ及びシフタパターン２５１ｄ、２５２ｄを用いて光強度シミュレーションを行ったときのシミュレーション結果パターンを示す。図３１（ｂ）に示すように、２５３ｅはフォトマスクパターン２５０ａ及びシフタパターン２５１ｅ、２５２ｅを用いて光強度シミュレーションを行ったときのシミュレーション結果パターンを示す。また２５５はシフタパターン２５１ａ、２５２ａ間の間隔を示し、２５７はフォトマスクパターン２５０ａの幅を示す。２５５ａ、２５７ａはシミュレーション結果パターン２５３ａの幅を示す。２５５ｂ、２５７ｂはシミュレーション結果パターン２５３ｂの幅を示す。２５５ｃ、２５７ｃはシミュレーション結果パターン２５３ｃの幅を示す。２５５ｄ、２５７ｄはシミュレーション結果パターン２５３ｄの幅を示す。２５５ｅ、２５７ｅはシミュレーション結果パターン２５３ｅの幅を示す。２５６ａはフォトマスクパターン２５０ａのライン端近傍でのシミュレーション結果パターン２５３ａとの差異を示す。２５６ｂはフォトマスクパターン２５０ａのライン端近傍でのシミュレーション結果パターン２５３ｂとの差異を示す。２５６ｃはフォトマスクパターン２５０ａのライン端近傍でのシミュレーション結果パターン２５３ｃとの差異を示す。２５６ｄはフォトマスクパターン２５０ａのライン端近傍でのシミュレーション結果パターン２５３ｄとの差異を示す。２５６ｅはフォトマスクパターン２５０ａのライン端近傍でのシミュレーション結果パターン２５３ｅとの差異を示す。２５８ｄは半導体製造工程で生ずるフォトマスクパターン同士の合わせずれの最大値を示す。
【０１３２】
この方法では、図２５に示すように、まず、シフタパターン移動ステップＳ７０１において、ＣＡＤシステムにより作成されたレベンソン型位相シフトマスクで用いるシフターパターンデータに対して、ｄ２５８だけ配置位置を移動させる。次に光強度シミュレーション実施ステップＳ７０２では、シフタパターン移動ステップＳ７０１から出力された移動シフタパターンを含むフォトマスクパターンに対して光強度シミュレーションを行う。光強度シミュレーションを行った結果をシミュレーション結果パターン変換ステップＳ７０３にてＣＡＤパターンデータに変換し、ルールチェックステップＳ７０８にてシミュレーションパターンデータが所定の条件を満足しているか否かをチェックする。
【０１３３】
次に、以上の構成における本発明の第７の実施の形態の動作を説明する。
まず、フォトマスクパターン２５０ａ及びシフタパターン２５１ａ、２５２ａを用いて光強度シミュレーションを行うとシミュレーション結果パターン２５３ａを生成する。ここで形成されるシミュレーション結果パターン２５３ａの幅２５５ａは、シフタパターン２５１ａ、２５２ａの間隔２５４と等しくレベンソン型位相シフトマスクによる期待値と一致し、幅２５７はフォトマスクパターン２５０ａの幅２５７と等しくシフタパターンの介在しない部位の期待値と一致する。
【０１３４】
前記シフタパターン２５１ａ、２５２ａをシフタパターン移動ステップＳ７０１に入力し、シフタパターン移動ステップＳ７０１では、シフタパターン２５１ａ、２５２ａを値ｄ２５８の量で左上方にシフトし、移動シフタパターン２５１ｂ、２５２ｂを生成し、同様に左下方にシフトし、移動シフタパターン２５１ｃ、２５２ｃを、右上方にシフトし、移動シフタパターン２５１ｄ、２５２ｄを、右下方にシフトし、移動シフタパターン２５１ｅ、２５２ｅを生成する。移動シフタパターン２５１ｂ、２５２ｂ、２５１ｃ、２５２ｃ、２５１ｄ、２５２ｄ、２５１ｅ、２５２ｅは、実際に半導体製造工程で生ずるフォトマスクパターン同士の最大の合わせずれの結果を擬似的に表していることとなる。
【０１３５】
次に、光強度シミュレーション実施ステップＳ７０２に、フォトマスクパターン２５０ａ及び移動シフタパターン２５１ｂ、２５２ｂ、２５１ｃ、２５２ｃ、２５１ｄ、２５２ｄ、２５１ｅ、２５２ｅを入力する。光強度シミュレーション実施ステップＳ７０２では、フォトマスクパターン２５０ａと移動シフタパターン２５１ｂ、２５２ｂの構成に対する光強度シミュレーション、及びフォトマスクパターン２５０ａと移動シフタパターン２５１ｃ、２５２ｃの構成に対する光強度シミュレーション、及びフォトマスクパターン２５０ａと移動シフタパターン２５１ｄ、２５２ｄの構成に対する光強度シミュレーション、及びフォトマスクパターン２５０ａと移動シフタパターン２５１ｅ、２５２ｅの構成に対する光強度シミュレーションを各々実施する。
【０１３６】
続いてシミュレーション結果パターン変換ステップＳ７０３では、光強度シミュレーション実施ステップＳ７０２で行った各々の光強度シミュレーション実施結果をＣＡＤパターンデータと同じ形式のデータに変換し、シミュレーション結果パターン２５３ｂ、シミュレーション結果パターン２５３ｃ、シミュレーション結果パターン２５３ｄ、シミュレーション結果パターン２５３ｅとして出力する。
【０１３７】
ルールチェックステップＳ７０８では、シミュレーション結果パターン２５３ｂ、２５３ｃ、２５３ｄ、２５３ｅに対して、所定の値を満足するか否かのチェックをする。
例えば、シミュレーション結果パターン２５３ａにおける幅２５５ａの部位がトランジスタのゲートを構成するパターンとすると、幅２５５ａの部位が所定の寸法未満の場合、ソース−ドレイン間でリーク電流が増加する。ここで許容できるゲートの最小幅をｗ１とすると、幅２５５ａ＞ｗ１となり、幅２５５ａは所定の値を満足する。
【０１３８】
また、幅２５７ａの部位が配線部のパターンとすると、幅２５７ａの部位が所定の寸法未満の場合、配線抵抗が増加する、或いは、配線と他の配線層間の接続孔との接続が不十分になる等の問題を発生させないために許容できる最小幅をｗ２とすると、幅２５７ａ＞ｗ２となり、幅２５７ａは所定の値を満足する。
【０１３９】
更に差異２５６ａの部位がトランジスタのゲートの拡散層からの突き出し部とすると、差異２５６ａの値が大きい場合、拡散層からの突き出しが不十分となりトランジスタを形勢することができなくなるので、この問題を発生させないために許容できる最大差異をｄ１とすると、差異２５６ａ＜ｄ１となり差異２５６ａは所定の値を満足する。
【０１４０】
これに対しシミュレーション結果パターン２５３ｂでは、幅２５６ｂ＞ｗ１、幅２５７ｂ＞ｗ２、差異２５６ｂ＜ｄ１であり、各々所定の値を満足する。
シミュレーション結果パターン２５３ｃでは、幅２５６ｃ＞ｗ１、幅２５７ｃ＜ｗ２、差異２５６ｃ＜ｄ１であり、幅２５７ｂが所定の値を満たせず、ルール違反となる。
シミュレーション結果パターン２５３ｄでは、幅２５５ｄ＜ｗ１、幅２５７ｄ＞ｗ２、差異２５６ｄ＞ｄ１であり、幅２５５ｄ、差異２５６ｄが所定の値を満たせず、ルール違反となる。
シミュレーション結果パターン２５３ｅでは、幅２５５ｅ＜ｗ１、幅２５７ｅ＜ｗ２、差異２５６ｅ＜ｄ１であり、幅２５５ｅ、幅２５７ｅが所定の値を満たせず、ルール違反となる。
【０１４１】
以上の結果、ルールチェックステップＳ７０８では、幅２５７ｂ、幅２５５ｄ、差異２５６ｄ、幅２５５ｅ、幅２５７ｅの部位でルール違反のエラーを出力する。
ここで、光学シミュレーションを用いることにより、例えば、フォトマスクパターン２５０ａから移動シフタパターン２５１ａ〜ｅ、２５２ａ〜ｅとの重なり部分を削除したパターンに対するルールチェックでは、検出できないようなエラーを検出することができる。
【０１４２】
具体的には、移動シフタパターン２５１ｂ、２５２ｂ或いは移動シフタパターン２５１ｄ、２５２ｄとフォトマスクパターン２５０ａとの関係を比べたときに、フォトマスクパターン２５０ａのライン端とライン端と平行な移動シフタパターンのエッジとの距離は同値であるので、従来の幾何学的なデザインルールチェックでは、同様にエラーをして検出する。しかしながら光強度シミュレーションの結果を比べると、差異２５６ｂと差異２５６ｄを比べると、差異２５６ｄの方が大きくエラーとなる。
【０１４３】
これは、移動シフタパターンとフォトマスクパターンによる光強度シミュレーションを実施することにより検出できるエラーである。
【０１４４】
以上のように、半導体製造工程にてレベンソン型位相シフトマスクを用いる場合に発生するシフトパターンマスクのあわせずれによる影響を考慮したウェハ上のイメージの正当性の確認を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
以上説明してきたように、本発明では、半導体装置の研究開発あるいは開発試作段階において、プロセスや製造物の特性を把握し製造条件に対する特性の予測や評価を仮想的に実験する際に広く適用可能であり、全自動化が可能で、高速処理が可能となり、従来に比べよりウェハ上のマスクパターンでのチェックに近い、正確なフォトマスクパターンの検証方法を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の処理内容を示すフローチャートである。
【図２】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図３】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図４】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図５】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図６】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図７】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図８】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図９】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図１０】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図１１】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の処理内容を示すフローチャートである。
【図１５】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の変形例の処理内容を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第４の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の処理内容を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第４の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の処理内容を示す説明図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法による光強度分布を示す図である。
【図２０】本発明の第５の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の処理内容を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第５の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の処理内容を示す説明図である。
【図２２】本発明の第６の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の処理内容を示すフローチャートである。
【図２３】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図２４】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図２５】本発明の第７の実施の形態によるフォトマスクパターン検証方法の処理内容を示すフローチャートである。
【図２６】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図２７】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図２８】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図２９】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図３０】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【図３１】同フォトマスクパターン検証方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１４７】
Ｌ１  第１層パターン
Ｌ２  第２層パターン
Ｃ１  コンタクトホール
Ｄ１  間隔
１２ａ、１２ｂ  ＣＡＤパターンデータ
１４ａ，１４ｂ  パターンデータ
１５ａ、１５ｂ  期待値パターンデータ
１６ａ、１６ｂ  シミュレーション結果パターンデータ
Ａ１１〜Ａ１４  差分抽出領域
１８ａ、１８ｂ  ＣＡＤパターンデータ
１８ｃ、１８ｄ  ＣＡＤパターンデータ
２０ｂ、２０ｃ  シミュレーション結果パターンを
１９ａ  Ｄ２の値で幅を保持させたときの領域
１９ｂ  ＣＡＤパターンデータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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